固态离子导体已被证明在电化学储能系统，，非易失性存储器(nonvolatile memory)，类脑神经计算(neuromorphic computing) 和仿生学(biomimicry) 中具有广泛的应用前景。
传统的固态离子导体设计理念主要集中于异价原子的替换掺杂（substitutional doping）。从相稳定的角度来说，这在根本限制了掺杂原子的极限含量及材料的传导能力。如果能够找到其他合适的方法，突破相结构限制，向固体材料中注入大量可移动的离子，有可能对固态离子导体领域带来新突破。
钙钛矿型稀土金属镍酸盐是一类具有电子强关联性的（electron-electron correlation）量子材料（quantum material），此前，其表现出的温度及压力诱发的金属-绝缘体相变特性一直是该类材料的研究重点。近年来，有研究发现，简单电子给体（如质子）的掺杂，能够更为有效地调变该类型材料的能带结构，从而人工诱发材料载流子浓度的指数级变化及更为明显的金属-绝缘体相变。近两年来，该现象已被巧妙的应用于固体氧化物燃料电池（Nature,2016, 534, 231），神经形态模拟 （Nature Communication 2017, 8,240）及海洋生物器官模拟（Nature 2018，553,68）等前沿交叉科学领域。
最近，由普渡大学（Purdue University）Shriram Ramanathan 教授课题组联合罗格斯大学（Rutgers University）Karin Rabe 院士课题组、阿贡国家实验室 (Argonne National Laboratory)、麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)等研究团队发现，在电场下，锂离子能大量注入SmNiO3(SNO)镍酸盐钙钛矿材料的晶格中（理论值可达每一个钙钛矿单胞一个锂离子），并能在晶格中自由移动。且锂离子表现出类质子的多级调控强关联材料能带结构的特性。该研究成果近日发表于美国国家科学院院刊（PNAS）杂志：DOI:10.1073/pnas.1805029115。文章第一作者为Ramanathan教授课题组博士后： 孙毅飞博士（Dr. Yi fei Sun）及Rabe院士课题组博士后：Dr. Michele Kotiuga。
该研究首次发现，锂离子在偏压诱导下能够大量注入钙钛矿材料晶格，并同时引发Ni3+离子d轨道上的电子掺杂生成Ni2+，引发莫特转变（Mott Transition），并导致载流体子浓度指数级下降（电子电阻率变化幅度为~108）。而引入的锂离子又能够在晶格中自由移动，整个掺杂过程表现出良好的可逆性。
电场下锂离子引发SNO莫特转变的示意图
